Preliminary Design Rotor Turbin Radial pada Sistem Siklus Rankine Organik dengan Memanfaatkan Gas Buang Turbin

Abstrak Siklus Rankine Organik merupakan modifikasi Siklus Rankine Konvensional untuk memanfaatkan sumber panas bertemperatur rendah. Sebuah sistem pembangkit daya memiliki gas buang sistem dengan spesifikasi temperatur sebesar ±496,327°C dan bertekanan ±3638,267 kPa yang mana spesifikasi tersebut tergolong potensial pada sistem Siklus Rankine Organik. Berdasar pada hal tersebut, pada penelitian ini dilakukan studi perancangan preliminary design suatu rotor turbin berdasarkan spesifikasi gas buang tersebut dan dilakukan pengujian dengan memvariasikan fluida kerja yang digunakan dengan pendekatan simulasi Computational Fluid Dynamics untuk mengetahui daya keluaran dan efisiensi yang dihasilkan oleh rotor turbin beserta profil kecepatan aliran fluida dan distribusi tekanan yang terjadi sepanjang permukaan blade. Rotor turbin radial yang dirancang memiliki radius 59,82 mm dengan jumlah blade sebanyak 10 buah. Simulasi Computational Fluid Dynamics dengan variasi fluida kerja uap air, R134a, dan R143a pada kecepatan putaran 25.000 RPM menghasilkan daya keluaran berturut – turut sebesar 314,37 kW, 59,70 kW, 63,00 kW dengan efisiensi berturut – turut sebesar 72,14% ; 63,78% ; 65,00%. Pengamatan terhadap profil kecepatan aliran fluida menunjukkan bahwa terjadi peningkatan kecepatan dari daerah inlet hingga outlet rotor, sementara itu profil distribusi tekanan menunjukkan bahwa terjadi penurunan tekanan dari daerah inlet hingga outlet rotor, yang mengindikasikan bahwa telah terjadi proses ekspansi pada rotor. Kata kunci : preliminary design, rotor, CFD